深度报告：PLA核心在丙交酯，PBAT核心在一体化，未来竞争加剧，谁拔头筹？
The following article is from 化工阿尔法 Author 华安化工 刘万鹏
本报告摘自华安证券2021年1月29日已发布的《标准升级系列之三：PLA核心在于丙交酯，PBAT核心在于一体化》，具体分析内容请详见报告。若因对报告的摘编等产生歧义，应以报告发布当日的完整内容为准。
曾祥钊 执业证书编号：S0010120080034
主要观点
可降解塑料产品百花齐放。塑料是现代化工行业最重要的材料之一，然而由此产生的“白色污染”问题被广泛关注。可降解材料不仅可以大幅减少废弃塑料对环境造成的影响，同时也是实现资源循环和利用的有效载体。各种可降解塑料在性能、实用性、降解性、安全性上都有其各自的特点。PLA和PBAT因其性能优良、生产技术较成熟、产业化程度较高，成为了可降解塑料行业的主流产品，发展前景广阔。
PLA技术壁垒较高，核心竞争优势在于丙交酯的生产
PLA目前是产业化最成熟、产量最大、应用最广泛的生物基和生物降解塑料。PLA制备有两种方法，分别是丙交酯开环聚合法和直接缩聚法，工业上广泛采用的是丙交酯开环聚合法。中间体丙交酯的合成和纯化是目前PLA工艺流程中的核心技术和难点，其反应条件苛刻、工艺复杂、技术要求较高、生产成本较高，是国内企业PLA产能扩张的主要技术壁垒。目前PLA产能主要集中于海外，国内仍处于起步阶段。许多企业正在加强与科研机构的合作研发，试图打通乳酸、丙交酯、聚乳酸的全产业链。预计未来PLA投产速度将有大幅提升，市场前景广阔。国内在建或规划PLA项目新增产能合计160万吨。上市公司金丹科技、万华化学、道恩股份、中粮科技也在积极布局PLA产业链。
PBAT是目前生物降解塑料研究中非常活跃和市场应用最好的降解材料之一。共酯化（直接酯化）、分酯化和串联酯化是PBAT制备常用的三种方法，国内企业主要采用直接酯化法，该工艺操作简单，工艺流程短、原料利用率高、反应时间短、生产效率高，但也存在反应体系物质较复杂、相对分子质量分布宽且不易控制等缺点，对产品质量有影响。我国PBAT产能居于全球领先地位，技术较为成熟。在同质化竞争的情况下，PBAT的核心竞争优势在于公司的一体化水平。一体化水平的提高将有三大优势：（1）避免上游原材料价格波动；（2）保障原材料供给；（3）生产成本的进一步下降。随着不断有新的在建产能涌入，未来市场竞争加剧，一体化的成本优势将凸显。在建产能方面，PBAT在建或规划产能合计达563万吨，是现有产能的10倍以上。PBAT产业较为成熟，行业内投产加速，新增产能比PLA更多，恒力石化、金发科技、万华化学、道恩股份、彤程新材等上市公司不断加码PBAT赛道。
经过2020年一年的准备期，我国已形成了国家-地方多层次的禁塑政策体系，政策再度趋严，进入执行阶段，对可降解塑料行业的利好正式落地。可降解塑料已应用在多个场景，如线下商超、零售和餐饮、外卖平台、社区团购平台等，需求量因此大幅增加，出现了供不应求的局面。据我们测算：未来5年中国可降解塑料市场需求量有望达到238万吨，市场规模可达477亿元；未来10年有望达到428万吨，市场规模可达855亿元，未来可降解塑料市场空间较大。
风险提示
可降解塑料技术迭代风险；可降解塑料替代进程不及预期；政策推动不及预期；原料价格上涨的风险；垃圾分类普及和塑料再生技术突破的风险；疫情对全球经济的影响无法短期恢复的风险。
推荐关注
金发科技；金丹科技；万华化学；恒力石化；道恩股份；中粮科技；彤程新材；瑞丰高材（排名不分先后）。
重点企业分析
金丹科技：立足乳酸生产，积极布局聚乳酸 PLA 产业链。
万华化学：PBAT 与 PLA 协同布局，进军可降解塑料领域。
道恩股份：加大研发投入，储备可降解塑料技术。
中粮科技：产业布局持续推进，引领聚乳酸领域发展。
金发科技：潜在产能充足，产品大部分销往海外。
恒力石化：基于石化优势，积极拓展 PBAT 市场。
万华化学：推进产业链一体化布局，PBAT 项目处于环评阶段。
道恩股份：加强合作研发，推进 PBAT 产业建设。
彤程新材：与巴斯夫合作，建设 PBAT 工厂。
瑞丰高材：与上海聚友化工技术合作，打开未来成长空间。
（详见下文）
正文内容
1 PLA、PBAT是可降解塑料领域主流产品
可降解塑料领域方兴未艾，有广阔的市场空间。塑料是现代化工行业最重要的材料之一，然而由此产生的“白色污染”问题被广泛关注，唯有可降解塑料可以根本性解决白色污染问题，可降解材料不仅可以大幅减少废弃塑料对环境造成的影响，同时也是实现资源循环和利用的有效载体。多种可降解塑料共同主导全球可降解塑料市场，可降解材料可以通过降解方式或者原料两种方式进行分类，各种材料在性能、实用性、降解性、安全性上都有其各自的特点，其中，PLA和PBAT性能优良、生产技术较成熟、产业化程度较高，是未来行业发展主流，发展前景较大。
1.1 可降解塑料产品百花齐放
可降解塑料是白色污染的最佳解决方案。塑料是现代化工行业最重要的材料之一，然而，使用后的废弃塑料制品具有数量大、分布广、难回收等特点，形成了全球都非常关注的“白色污染”问题，不仅污染环境、危害健康，还占用宝贵的土地资源。在这种情况下，可降解塑料应运而生。可降解塑料是指其制品的各项性能可满足使用性能要求，在保存期内性能不变，而使用后在自然环境条件下能降解成对环境无害的物质的塑料，其能够通过堆肥处理转化为肥料、二氧化碳和水，种植出含糖或淀粉的作物后，通过发酵或者化工加工就又能转化成用于生产高分子材料的有机分子。这样的可降解循环可以大幅减少废弃塑料对环境造成的影响，同时也是实现资源循环和利用的有效途径。
可降解塑料可以通过降解方式或者原料的不同进行分类。按照降解方式分类，可降解塑料可以分为生物降解塑料、光降解塑料、光和生物降解塑料、水降解塑料四大类。目前，光降解塑料、光和生物降解塑料的技术还不成熟，市场上的产品较少，大部分提到的可降解塑料均为生物降解塑料和水降解塑料。按照原材料划分，可降解塑料又可分为生物基可降解塑料和石油基可降解塑料。生物基可降解塑料是以生物质为原料生产的塑料，能够减少对石油等传统能源的消耗，主要包括PLA（聚乳酸）、PHA（聚羟基烷酸酯）、PGA(聚乙醇酸)等。石油基可降解塑料是以化石能源为原料生产的塑料，主要包括PBS（聚丁二酸丁二醇酯）、PBAT（聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯）、PCL（聚己内酯）等。
1.2 PLA与PBAT为未来主流产品，发展前景广阔
全球可降解塑料市场以淀粉基、PLA、PBAT为主。目前被广泛应用的可降解材料包括淀粉基塑料、PLA、PBAT、PBS、PHA等。据智研咨询数据，2019年全球可降解塑料产能合计约为107.7万吨，其中，淀粉基塑料产能为44.94万吨，占全球可降解塑料产能的38.4%，PLA、PBAT分别占25.0%和24.1%，位居二、三位。三者合计占比近90%，是目前主流的可降解塑料产品，从全球范围内技术相对更成熟，发展前景最为明朗。淀粉基塑料性能缺陷较大，使用范围受限，但由于价格便宜，得到广泛使用。随着PLA和PBAT技术逐步成熟，成本不断下降，加上产能扩张，未来可降解塑料主要增长点将集中在PLA和PBAT。而淀粉基材料将成为PLA、PBAT等塑料的填充物，起到降低成本的作用。从性能角度来说，各种可降解塑料各有优缺点，一般需要改性或复合后使用。从性能上来看，PLA具有较好的耐热性，在常温下性能稳定，光泽性较好，但韧性差，气体阻隔性一般；PBS和PBAT具有较好的力学性能，韧性好，热稳定性高，但是强度低；PCL具有较大的延展性，优良的生物相容性，易成型加工，但熔点低，耐热性一般；PGA降解速率快，气体阻隔性、机械加工性、强度高，但是韧性小，光泽性一般。PBAT、PBS和PHA三种材料的性能比较接近，主要是由于构成这些材料的单体分子结构上比较类似，而与构成PLA的乳酸差别很大。目前，市面上大规模使用的可降解塑料产品都经过了改性或复合，其中PBAT主要与PLA复合使用，比如商超大规模使用的可降解塑料袋就是PLA与PBAT的复合材料。
从成本角度来说，近5年PLA成本略高于PBAT。PLA单体原料乳酸主要由玉米等粮食作物发酵制成，近年来国内乳酸价格相对平稳，乳酸生产成本较高，典型工业化规模的PLA产品完全成本约为16000元/吨。PBS和PBAT单体均来自石化路线，产品价格受原油价格的影响。PBS原材料价格水平较高，导致完全成本较高，约为18000元/吨，因此PBS产品竞争力较弱，产量较少。PBAT由于原料价格相对较低，完全成本是主流可降解塑料中偏低的，约为13000元/吨，因此PBAT更具有竞争优势，产业化程度较高。PCL与PHA的生产规模都明显偏小，国内以进口为主，尚未产业化。整体而言，目前可降解塑料的完全成本依然较高，但在覆盖范围更广且程度更严格的“禁塑”政策的落实推行下，可降解塑料的成本并不会制约其发展，塑料包装有偿使用将成为商家成本转嫁到消费者的新常态。
从产业化阶段来说，可降解塑料中PLA和PBAT的产业化程度最高，引领市场主流。相对来说，PLA的生产技术较为成熟，且总产能占比居于前列，产业化程度最高，是在市场上被着重研发的对象；PHA的性能优异，随着成本下降，未来有望从医疗高端领域拓展至包装、农膜等更大的市场，目前生产技术不成熟，处于产业化初级阶段。由于国内丁二酸原料受限，PBS产量很低，故衍生了PBAT和PBS两种材料，但二者加工性能都不及PBS，其中PBAT产业化程度较高，是可降解塑料中的主流产品。PGA和PCL生产技术均不成熟，国内厂商很少，且价格很高，因此主要以进口为主，国内尚未实现产业化。
2 PLA产业技术壁垒较高，国内仍处于起步阶段
PLA是主流可降解塑料产品之一。聚乳酸是以乳酸为主要原料聚合而成的聚合物，目前是全球范围内产业化最成熟、产量最大、应用最广泛的生物可降解塑料。PLA制备有两种方法，分别是丙交酯开环聚合法和直接缩聚法，其中丙交酯开环聚合法被广泛采用。在丙交酯开环聚合法中，中间体丙交酯的合成和纯化是工艺流程中的核心技术和难点，反应条件苛刻、工艺复杂、技术要求较高、生产成本较高，是国内企业PLA产能扩张的技术壁垒。目前，PLA产能主要集中在海外，国内仍处于起步阶段。随着“禁塑令”的推行，许多公司加强与科研机构的合作研发，加强乳酸、丙交酯、聚乳酸的产业链布局。国内PLA产业已建并投产的生产线并不多，且多数规模较小，在建产能行业集中度高，竞争格局较好。总的来说，国内企业目前受制于技术水平、产品质量、生产规模等方面的原因，市场份额较小，随着国内企业打通丙交酯的技术难点，PLA投产速度将有大幅提升，市场前景广阔。
2.1 PLA技术难点在丙交酯
PLA是最常见的可降解塑料之一。PLA（聚乳酸）是以生物发酵生产的乳酸为主要原料聚合得到的聚合物。单个的乳酸分子中有一个羟基和一个羧基，多个乳酸分子在一起，羟基与别的分子的羧基脱水缩合，羧基与别的分子的羟基脱水缩合，形成了聚乳酸。PLA原料来源充分且可以再生，生产过程无污染，而且产品可以生物降解，使用后的PLA可以通过堆肥，在温度高于55℃或富氧和微生物作用下降解为二氧化碳和水，实现在自然界中的物质循环，不会对环境产生影响，因此是理想的绿色高分子材料。PLA还具有可靠的生物安全性、生物可降解性、良好的力学性能和易加工性，被广泛用于包装、纺织行业、农用地膜和生物医用高分子等行业。PLA的缺点是降解条件相对苛刻。
PLA制备主要有两种方法，分别是丙交酯开环聚合法和直接缩聚法，工业上采用的主要是开环聚合法，产业链技术难点在于丙交酯的合成和纯化。（1）直接缩聚法又称一步法，是指乳酸分子通过脱水缩聚反应制备PLA的过程。该方法缺点在于反应体系处在缩聚和解聚的动态平衡，体系黏度的逐渐增大导致去除副产物水的难度增加，无法及时排除的水会使反应向聚合物解聚的方向进行，进而影响PLA分子量的提高。同时，在高温高真空度的反应条件下，PLA也会发生解聚、带色和消旋，降低产物性能。一步法生产PLA的生产流程短、成本低，但是由于PLA分子量难以得到有效提升，产品机械性能差，限制了其工业应用。目前国内仅有上海同杰良公司采用一步法合成技术。（2）丙交酯开环聚合法又称两步法，是将乳酸先脱水生成低聚物，然后解聚生成丙交酯，再开环聚合制得PLA的过程，核心技术在于丙交酯的合成和纯化。丙交酯的纯化在整个开环聚合过程中至关重要，只有纯度高的丙交酯才能用于合成分子量高、物理性能好的PLA。两步法涉及丙交酯的提纯步骤，不仅工艺过程复杂、成本也较高，但是可以通过控制丙交酯的纯度及反应条件，实现生产高分子量及化学结构可控、力学性能较好的PLA，因此是目前工业上应用最多的方法。
2.2 PLA投产加速，合作研发是一大技术来源
PLA产能主要集中于海外，国内企业正加快布局。全球可降解塑料企业数量较多，生产的产品种类也具有很大的差异化，单家公司的产能都较小，大部分公司的产能都不足5万吨。产能占比较大的企业主要包括美国嘉吉NatureWorks公司和科比恩与道达尔合资Corbion-Purac公司，分别拥有15万吨/年和7.5万吨/年的产能。其中，美国NatureWorks于1997年由美国陶氏化学与Cargill（嘉吉）合作成立，为全球最大的PLA生产企业，也是全球唯一产能达到15万吨级的PLA生产商，远超其他生产商的生产规模，在2001年建设了世界最大的聚乳酸生产工厂。国内PLA市场分散度较高，近年来，国内一些玉米深加工企业和生物化工企业开始投资进入PLA产业，但PLA产业在我国仍处于起步阶段，已建并投产的生产线并不多，且多数规模较小。河北华丹和丰原集团都拥有5万吨/年的产能，居于国内PLA企业的领先地位。浙江海正目前拥有产能4.5万吨/年，2020年12月1日，其年产3万吨聚乳酸项目成功投产，实现聚乳酸树脂工业化生产跨越式增长，海正称已自主掌握丙交酯（聚乳酸中间体）等核心技术，能够夯实推进我国聚乳酸的产业化发展。国内其他企业，如吉林中粮、永乐生物等也都有规模不等的聚乳酸生产线。总的来说，国内企业目前受制于技术水平、产品质量、生产规模等方面的原因，市场份额较小，随着可降解塑料领域的发展，PLA投产速度将有大幅提升。
PLA投产加速，各企业正在争相进入千亿可降解塑料市场，在建或规划产能达到160万吨。目前，PLA产能正处于快速扩张期，其中浙江友诚在建PLA产能50万吨，项目落户广西崇左，充分利用广西地区丰富的甘蔗渣资源、秸秆纤维资源，后续产业链长、市场前景广，建成投产后对国内聚乳酸产业长远发展具有重要意义。丰原集团在建产能40万吨，预计2021年投产，项目地点在安徽省蚌埠市固镇县经济开发区，是安徽省“增强高质量发展动能暨全省贯彻“六稳”重大项目”之一，聚力推动蚌埠成为全国领先的生物基材料之都、国际化的聚乳酸产业集群。山东同邦新材料在建产能30万吨，预计分两期建成投产，分别为2022年4月和2023年10月，一期工程建成后年产聚乳酸10万吨、聚乳酸纤维5万吨，二期工程建成后全厂年产聚乳酸20万吨、聚乳酸纤维10万吨。山东泓达生物科技有限公司16万吨/年PLA项目分三期建成，建设期为6年。从国内在建产能来看，PLA新增产能行业集中度高，竞争格局较好，预计当国内企业陆续打通技术难点丙交酯的产业链后，PLA投产有望进一步加快，产业发展前景良好。
国内聚乳酸技术主要依靠企业与科研机构的合作研发。上海同杰良公司技术来自同济大学，采用一步法生产工艺，现已具备“乳酸-聚乳酸”的生产能力。浙江海正丙交酯技术工艺来自于长春应化所，其丙交酯成功实现生产，能够实现部分自供，公司依托生物技术方面积累，持续向聚乳酸上下游产业链延伸，但目前公司缺乏原材料乳酸生产，需要向国内金丹科技等企业采购。金丹科技和南京大学合作，采用有机胍催化工艺，尝试打通“乳酸-丙交酯”产业链，中试结果较好，成本有望随工程化能力提高而持续降低。中粮科技技术来源于比利时格拉特，两者合作已在安徽建立玉米-乳酸-丙交酯-聚乳酸的全产业链生产基地，公司已掌握丙交酯生产工艺和加工技术，丙交酯生产项目正稳步推进。由此可见，PLA技术难点主要在丙交酯，国内许多企业正在大力研发丙交酯生产技术，试图攻破PLA产业技术壁垒，打通“乳酸-丙交酯-聚乳酸”全产业链，增强成本优势。
【相关上市公司】
金丹科技：立足乳酸生产，积极布局聚乳酸PLA产业链。公司目前拥有12.8万吨乳酸及盐产能，是国内最大，也是全球主要的乳酸生产企业。公司一方面继续夯实乳酸主业，一方面延伸产业链进军PLA行业。据招股说明书，公司已和南京大学、哈尔滨工业大学、江南大学等高等院校的科研机构建立了合作关系，采用自主研发、合作研发、外部技术引进等多种方式开展研发工作，已拥有完整的、自主研发的高效工程菌种的选育、乳酸及衍生产品的制备、提纯等多项核心技术。2017年，公司与南大科技园合作成立金丹生物新材料公司，获取了以乳酸为原料、采用生物有机胍催化剂生产丙交酯的关键技术，开始布局“丙交酯-聚乳酸”生产线。公司目前有“年产5万吨高光纯L-乳酸工程项目”与“年产1万吨聚乳酸生物降解新材料项目”两个募投项目，项目完全达产后，公司将新增5万吨高光纯L-乳酸及1万吨聚乳酸产能。其中5万吨高光纯乳酸将部分用于公司本次1万吨聚乳酸募投项目及子公司1万吨丙交酯的生产，部分对外销售，预计建设期为24个月。年产1万吨聚乳酸生物降解新材料项目，预计建设期为12个月，成为公司在可降解塑料领域的战略布局首次覆盖。2020年11月29日，公司发布丙交酯试车公告，称丙交酯项目已投料试车，目前该项目正按计划推进。
万华化学：PBAT与PLA协同布局，进军可降解塑料领域。万华化学是全球聚氨酯龙头，目前正全面向新材料领域积极扩张。围绕国内大循环，公司将进一步发挥技术优势，疏通影响国内大循环的瓶颈，挖掘下游的市场增长潜力，围绕PBAT和PLA两种可降解塑料产品，开展原料、技术、性能三位一体的研究。2019年12月，公司在充分调研后，选择了天津科技大学王正祥教授的技术，该技术通过代谢途径重构和代谢调控新策略的发明与实施，选育获得具有完整独立自主知识产权的乳酸单体高产新菌种。目前，万华实验室已经攻破PLA产品的技术难点，开始准备中试，届时将实现乳酸单体制造技术的国产化，打通聚乳酸产业完整链条。万华化学布局PLA和PBAT两种主流可降解塑料产品，可以提高产品的协同效应，未来有望为万华打开新的业绩增长点。
道恩股份：加大研发投入，储备可降解塑料技术。公司2019年年报披露，公司青岛研发中心通过聚合物共混改性，已开发出PLA/PBAT合金性能可调生物可降解材料及淀粉填充完全生物可降解材料等，储备了可降解塑料技术，形成了系列产品储备，包括全降解PLA/PBAT合金改性系列产品、全降解PLA/PBAT+淀粉合金改性系列改性料、改性母料产品及低碳降解产品等。2021年1月16日，公司与中国纺织科学研究院有限公司签订了《战略合作框架协议》，同时签订了《山东道恩高分子材料股份有限公司年产12万吨生物可降解树脂项目一期工程工程服务合同》，积极做好可降解塑料产品研发，这意味着道恩股份将完成可降解塑料的全产业链布局，为可降解塑料时代实现领跑奠定基础。同时中纺院根据道恩股份需求和已有技术积累，针对道恩股份生物可降解树脂产品，组织技术团队开展系列化新产品开发及其在工程塑料、膜等领域的应用技术开发，为道恩股份在此领域的产品升级、产业链延伸及市场推广提供技术支撑。道恩股份表示，本次协议及合同的签署旨在生物可降解领域开展密切合作，共同推动双方在生物可降解领域的发展，有利于挺进上游可降解合成领域，延伸公司产业链，增强公司在市场的竞争力，进一步提升公司的持续盈利能力，符合公司长期发展战略和全体股东的利益。
中粮科技：产业布局持续推进，引领聚乳酸领域发展。2005年公司引入比利时生产技术，并于安徽合作建立起“玉米-乳酸-丙交酯-聚乳酸”的全产业链生产基地。下属联营公司吉林中粮生物材料有限公司设计产能为聚乳酸原料和制品3万吨/年，已经量产，而且公司在互动平台表示，吉林中粮聚乳酸产能目前满产满销，聚乳酸制品销售良好，还将积极推进可降解材料全产业链生产加工。2019年3月，丰原集团与通辽经济技术开发区签约百万吨级可降解塑料聚乳酸PLA项目，总投资额达120亿，分三期建设。其中，一期项目投资50亿元，于2019年开始建设，年产量达30万吨，预计于2021年建成投产。此外，丰原集团年产50万吨乳酸、30万吨聚乳酸项目预计在蚌埠固镇经济开发区分为6个模块建设，总投资300亿元，2020年9月27日第一模块开工，2020年12月26日第二模块开工。2020年8月14日，丰原福泰来聚乳酸有限公司成功下线聚乳酸粒子成品，标志着中国第一条全产业链聚乳酸生产线顺利量产，这也是目前国内最大的、规模化的聚乳酸生产线。目前，该公司聚乳酸项目二期的建设工程也已经启动。在中间体丙交酯方面，2020年中粮科技中报公示，公司万吨级丙交酯项目正在稳步推进，公司还将积极开展技术攻关，掌握工业加工技术，以实现可降解生物材料的产业链延伸。
3 PBAT产业较为成熟，产能全球领先
PBAT属于石油基生物降解塑料，产业链较为成熟，拥有良好的使用性能和经济性，是目前生物降解塑料研究中市场应用最广泛的可降解材料之一。目前，PBAT的主流生产方法为共酯化方法，该工艺操作简单，工艺流程短、原料利用率高、反应时间短、生产效率高。我国PBAT产能居于全球领先地位，在建产能较多。PBAT技术壁垒较低，因此不断有新产能进入市场，未来市场竞争可能加剧，因此一体化程度是PBAT的核心优势。
3.1 PBAT核心优势来源于一体化
PBAT是可降解材料替代传统塑料的另一个主要产品。PBAT（聚己二酸/对苯二甲酸丁二醇酯），是己二酸丁二醇酯和对苯二甲酸丁二醇酯的共聚物，具有PET和PBT的性能，属于石油基生物降解塑料。PBAT含有苯环，因此具有较高的分子热稳定性，但分子降解速度较低；分子所占空间大，有利于与其他分子共混；具有脂肪链，保证了分子链具有良好的柔性，从而具有良好的延展性。由于PBAT具良好的延展性、断裂伸长率、耐热性和冲击性能，可用于生产一次性日用品、包装材料、农用薄膜等领域。此外，PBAT拥有良好的生物降解性能，使用后能被自然界中微生物完全降解，最终可以被转化为二氧化碳和水。
PBAT制备常用的三种方法包括共酯化法（直接酯化）、分酯化法和串联酯化法。PBAT的制备原料主要是以己二酸（AA）、对苯二甲酸（PTA）、丁二醇（BDO）为单体，按照一定比例经过酯化或酯交换反应和缩聚反应合成聚己二酸/对苯二甲酸丁二醇酯，然后经过酯化、缩聚以及切粒三个步骤制得最终产品。目前国内主要采用共酯化（直接酯化）工艺，由于只需一个反应釜进行一次酯化反应，因此具有工艺流程短、原料利用率高、反应时间短、生产效率高的特点。但是该方法也有缺点，反应体系物质较复杂、相对分子质量分布宽且不易控制、反应条件比较苛刻、反应介质酸性较强、部分BOD发生环化脱水反应生成四氢呋喃（THF）等，对产品质量有影响。分酯化和串联酯化工艺通过分开进行反应、一级两步法反应以对产品质量进行较好的调控，优点是设备简单、反应体系中间物质较少、相对分子质量分布较窄、产品黏度易于调控、废弃物可以被再次利用；缺点是各批次产品质量可能存在差异。
PBAT行业的核心竞争力取决于企业产业链一体化水平。根据珠海万通3万吨PBAT项目环评报告，PBAT的完全成本约为12511元/吨。PBAT成本主要来自于原料，占比达到72%，其中丁二醇（BDO）占比34%，精对苯二甲酸（PTA）占比22%。我们认为，PBAT行业未来的核心竞争力在于产业链一体化水平，主要因为：
（1）从原料价格来看，近5年PBAT的主要原料价格波动较大，其中成本占比最高的BDO价格范围为7000到13000元/吨，因此造成生产成本的不确定性增大。
（2）从BDO价格来看，从2019年年底开始，可降解塑料需求扩张也带动了BDO需求增大，价格也已达到近年来的历史高点。这也造成了PBAT的生产成本提升，PBAT价格也受其影响上涨。
（3）从BDO消耗量来看，若在建及规划的563万吨新增PBAT产能全部投产，按80%开工率计算，将新增BDO消费量约216万吨，远超过2020年产量120万吨。在此条件下，BDO自给率将进一步降低，价格维持在高位。
拥有PBAT产业链一体化的企业将在行业竞争中取得原材料和成本的优势。若企业自身不具备上游原材料的生产能力，将面临着市场价格波动和生产成本较高的风险，PBAT的生产很容易被上游原料“卡脖子”。部分公司通过提高一体化水平降低生产成本，积极布局PBAT上下游产业链，有望使企业在未来竞争中占据优势。例如：万华化学正积极布局PBAT一体化，其天然气制乙炔项目主要是通过天然气制乙炔，再经过甲醇装置和甲醛装置生产BDO，BDO产能为10万吨/年，为下游6万吨/年的PBAT装置提供原料。万华通过更高的一体化程度，不仅可以提高生产的稳定性，还可以有效地降低成本。
3.2 PBAT项目快速推进，工艺以直接酯化方式为主
国内PBAT产能水平领先，多采用直接酯化工艺。目前，国内拥有PBAT产能的企业较多，但单家公司的产能都较小。新疆蓝山屯河化工股份有限公司是以高分子材料制造和深加工为主业的国家级高科技化工新材料企业，拥有PBAT产能12.8万吨/年，居全球领先地位。金发科技拥有PBAT产能6万吨/年，于2011年投产，公司建立了完全生物降解塑料从开发到工业化生产的完整流程，目前拥有生物降解聚酯合成产能，并配有专业生物降解塑料改性生产线，产品涵盖PBAT、PBS、PLA树脂及相关改性材料。恒力石化子公司营口康辉石化于2020年12月25日宣布年产3.3万吨PBAT/PBS类生物可降解聚酯新材料项目一次性开车成功，顺利投产并产出合格产品，标志着恒力石化进军可降解塑料行业。全球来看，意大利Novamont公司是世界上最早进行生物降解塑料产业化的企业，Novamont的PBAT商品名是Origo-Bi，目前拥有PBAT产能10万吨/年。巴斯夫（BASF）的PBAT商品名为ecoflex，产能为7.4万吨/年。
【相关上市公司】
4 政策推动需求量猛增，应用场景广泛
我国逐步推行“禁塑令”，执行力度较大。可降解塑料的成本相对较高，通过政策限制成本较低的不可降解塑料袋的使用，推动可降解塑料的生产与销售。在国家政策上，我国“限塑令”推出较早，早在1999年，我国国家经贸委发布（99）第6号令，规定2000年底前全面禁止生产和使用一次性发泡塑料餐饮具的文件，走在世界前列。2020年8月，商务部公布《关于进一步加强商务领域塑料污染治理工作的通知》，此次“禁塑令”不仅要求禁止、限制使用对环境负担较大的塑料，还加快推广塑料的可替代产品，比如可降解塑料、纸质包装等，有助于可降解塑料对传统塑料的替代进程，这也为替代产品市场快速发展奠定了良好的政策基础。在地方政策上，自2015年开始，陆续有地方政府推行出政策限制对塑料的使用，近年来，北京、上海等城市都提出了具体的禁塑措施，与限塑令不同，禁塑令对于可降解塑料的市场增量贡献更大，有利于可降解塑料替代率快速上升。经过2020年一年的准备期，国内已形成了国家-地方多层次的禁塑政策体系，政策再度趋严，进入执行阶段，对可降解塑料行业的利好正式落地。
基于各地政策，对可降解塑料的总体替代率进行保守估计。我们依据各省市禁塑政策执行时间表和执行力度，以及海外可降解塑料发展历程，预测了我国未来可降解塑料的需求变化。预测中国可降解塑料市场需求量的基本思路如下：2020-2025年，由于有明确的禁塑政策，我们根据禁塑政策执行时间和力度，在保守条件下，预测5年内各省市可降解塑料的替代量。保守假设各地区“禁塑令”“开始执行”的替代率10%、“进一步推广”的替代率20%、“完成替代”的替代率30%。“完全替代”意为不再销售传统包装塑料制品，但由于其他材料的竞争，例如纸质包装袋/盒，考虑西欧和美国可降解塑料在包装领域的替代率不超过30%，“完成替代”的替代率假设为30%。根据各省份“禁塑令”的执行时间表及禁令范围，不同省市的落实情况按照等级乘以系数，其中2020年因为疫情影响，替代率为通常情况的70%。根据上述假设，我们预测了2020年到2025年我国各省份包装领域可降解塑料对传统塑料的替代率。根据各省市预测可降解塑料的替代率、涉及人口，以及人均消费包装塑料制品量，我们预测2020年到2025年，我国包装塑料总替代量分别为50、98、125、153、180、207万吨。假设未来全国年废弃塑料总量维持在4200万吨不变，预计，2020年到2025年可降解塑料替代率分别为1.19%、2.34%、2.99%、3.63%、4.28%、4.92%，呈现逐渐减缓的趋势。通过国内塑料的消费类以及进出口量，得出可降解塑料总消费量（万吨）以及可降解塑料的总产值（亿元）。到2025年，预计我国可降解塑料需求量可到238万吨，市场规模可达477亿元；到2030年，预计我国可降解塑料需求量可到428万吨，市场规模可达855亿元，需求总体呈现减缓上升的趋势，我国未来可降解塑料市场空间较大。
5 风险提示
可降解塑料技术迭代风险；可降解塑料替代进程不及预期；政策推动不及预期；原料价格上涨的风险；垃圾分类普及和塑料再生技术突破的风险；疫情对全球经济的影响无法短期恢复的风险。
近来，生物降解材料需求快速增长，产能迅速扩张。作为全国塑料生产消费大省，广东政策未来方向如何？业内前沿技术有哪些？《中国生物降解材料技术与应用论坛》将于2021年3月11日在广东佛山举行，邀请了相关部门领导和专家，与上下游产业代表深入探讨！扫码报名：
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